Actividades Opticas

ACTIVIDAD OPTICA Y POLARIMETRO

La actividad óptica es una propiedad de las moléculas quirales, por la cual modifican el plano de rotación de la luz polarizada. Una molécula quiral es ópticamente activa y hace girar el plano de polarización de la luz polarizada a la derecha o a la izquierda.
La actividad óptica se debe a la asimetría.

Si la molécula tiene un átomo de carbono quiral, esasimétrica, y por lo tanto, la sustancia presentará actividad óptica.
Con todo, la presencia de un átomo de carbono quiral no es una condición necesaria para la existencia de actividad óptica. Por ejemplo: el ion complejo
hexacoordinado dicloro bis etilendiamincobalto(III), no tiene ningún carbono quiral, y sin embargo presenta actividad óptica, debido a que su estructura es asimétrica Por elcontrario, existen moléculas que, aún teniendo carbonos quirales, presentan por “compensación interna” una simetría tal que resultan ópticamente inactivas. Este es el caso, por ejemplo, de uno de los isómeros del ácido tartárico (ácido dihidroxibutanodioico), compuesto que presenta dos carbonos quirales iguales entre sí (unidos a idénticos grupos).

Historia

La rotación y cambio en la orientaciónde la polarización de la luz fue observada por primera vez en el año 1811 en el cuarzo por el físico francés Dominique F. J. Arago. Casi en el mismo tiempo, el químico Jean Baptiste Biot llegó a observar el efecto en los líquidosy gases de sustancias orgánicas tales como la turpentina. En el año 1822 el astrónomo inglés Sir John F. W. Herschel llegó a descubrir que diferentes formas de cristaleseran capaz de rotar los planos de polarización en diferentes direcciones. Se empleaban por aquellas épocas polarímetros para medir la concentración de simples azúcares, tales como la glucosa, en solución acusosa. De hecho, uno de los nombres asignados a la glucosa, dextrosa es debido a la característica que muestra esta glucosa para hacer girar "a la derecha" el plano de polarización (dexter). Deforma similar, la muy común, fructosa, provoca que el plano de polarzación rote a la izquierda. La fructosa es incluso más "levogiradora" que la glucosa como "dextrogiratoria". Por ejemplo, el azúcar invertido, se forma por adición de fructosa a una solución de glucosa, haciendo que ésta gire a en una dirección invertida a la esperada.

Área de usos: Para una substancia pura en solución, si elcolor y la longitud óptica están fijas y la rotación específica es conocida, la rotación observada puede emplearse para calcular la concentración de la disolución. Este uso hizo posible que emplear un polarímetro fuera de gran importancia para aquellos que comercializan con azúcar o sirope. En presencia de un campo magnético hace que todas las moléculas tengan actividad óptica. Un campo magnéticoalineado en la dirección de propagación de la luz hace que el material provoque una rotación del plano que contiene la polarización lineal. Este es el efecto Faraday que fue uno de los primeros descubrimientos que relacionaron la luz con los campos electromagnéticos.

Luz polarizada: En la luz común, no polarizada, las oscilaciones del campo eléctrico y magnético ocurren en todas las direccionesperpendiculares a la dirección de propagación de la luz
Si la luz atraviesa un filtro polarizador (diferentes tipos de cristales), las ondas luminosas emergen oscilando en un solo plano del espacio.
Cuando la luz polarizada pasa a través de una solución que contiene ciertos tipos de moléculas asimétricas, el plano de oscilación gira.
(Para dar una idea de cómo funciona esto, imagine que seata una cuerda a un árbol del jardín del vecino, sosteniendo el otro extremo en la mano. Supongamos además que la cuerda pasa entre dos palos verticales de una valla a mitad de camino. Si se agita la cuerda arriba y abajo, las ondas pasarán entre los dos palos e irán a parar al árbol. La valla sería entonces "transparente" a dichas ondas. Pero si las ondas son de derecha a izquierda, chocarán...